科学家首次实现基于二维电子器件与系统的在轨验证

中国科学报
39次浏览

复旦大学集成电路与微纳电子创新学院副教授马顺利、教授周鹏团队研制的“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通信系统(以下简称“青鸟”系统),依托“复旦一号(澜湄未来星)”卫星平台,在国际上首次实现基于二维电子器件与系统的在轨验证,奠定了二维电子系统在前沿空间任务中的独特竞争力,并开辟了“原子层半导体太空电子学”的创新领域。1月29日,相关研究成果发表于《自然》。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

高性能通信系统是太空任务的“关键纽带”。然而在太空中,高能粒子、宇宙射线等空间辐射无处不在,极易引发电子器件性能退化甚至灾难性故障,严重影响航天器的在轨寿命。开发兼具小尺寸、超低功耗与本征抗辐射能力的新一代半导体器件与系统,已成为突破空间电子技术瓶颈的关键。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

团队基于对粒子辐射效应的理论推导,发现原子层级薄的材料在理论上会积累最小的辐射诱导损伤,进而实现空间辐射免疫,表明原子层级二维材料具备天然的抗辐射优势,有望成为构建下一代空间电子系统的理想候选材料。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

团队基于晶圆级二维工艺,设计并制备了4英寸基于单层二硫化钼的抗辐射集成射频发射机-接收机系统,可应用于星载通信。在轨实验中,“青鸟”系统搭载“复旦一号(澜湄未来星)”卫星成功发射至距地球约517公里的低地球轨道。系统在轨运行9个月后,传输数据的误码率仍低于10-8,展现了优异的抗辐射性和长期稳定性。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

此外,即使在辐射环境更为恶劣的地球同步轨道上,“青鸟”系统的理论在轨寿命预计仍达271年,较传统硅基系统提升两个数量级。同时,该系统发射机-接收机链路的功耗不足传统硅基射频系统的1/5,显著降低了对星上能源的需求,确保在严苛功率预算下仍能维持高性能通信。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

团队表示,未来基于原子层半导体的抗辐射电子技术有望引领二维电子学实现产业化跃迁,在支撑下一代卫星互联网、深空探测乃至地外基地建设的同时,加速二维材料走向“工程现实”。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

复旦大学集成电路与微纳电子创新学院副教授马顺利、教授周鹏团队研制的“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通信系统(以下简称“青鸟”系统),依托“复旦一号(澜湄未来星)”卫星平台,在国际上首次实现基于二维电子器件与系统的在轨验证,奠定了二维电子系统在前沿空间任务中的独特竞争力,并开辟了“原子层半导体太空电子学”的创新领域。1月29日,相关研究成果发表于《自然》。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

高性能通信系统是太空任务的“关键纽带”。然而在太空中,高能粒子、宇宙射线等空间辐射无处不在,极易引发电子器件性能退化甚至灾难性故障,严重影响航天器的在轨寿命。开发兼具小尺寸、超低功耗与本征抗辐射能力的新一代半导体器件与系统,已成为突破空间电子技术瓶颈的关键。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

团队基于对粒子辐射效应的理论推导,发现原子层级薄的材料在理论上会积累最小的辐射诱导损伤,进而实现空间辐射免疫,表明原子层级二维材料具备天然的抗辐射优势,有望成为构建下一代空间电子系统的理想候选材料。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

团队基于晶圆级二维工艺,设计并制备了4英寸基于单层二硫化钼的抗辐射集成射频发射机-接收机系统,可应用于星载通信。在轨实验中,“青鸟”系统搭载“复旦一号(澜湄未来星)”卫星成功发射至距地球约517公里的低地球轨道。系统在轨运行9个月后,传输数据的误码率仍低于10-8,展现了优异的抗辐射性和长期稳定性。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

此外,即使在辐射环境更为恶劣的地球同步轨道上,“青鸟”系统的理论在轨寿命预计仍达271年,较传统硅基系统提升两个数量级。同时,该系统发射机-接收机链路的功耗不足传统硅基射频系统的1/5,显著降低了对星上能源的需求,确保在严苛功率预算下仍能维持高性能通信。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

团队表示,未来基于原子层半导体的抗辐射电子技术有望引领二维电子学实现产业化跃迁,在支撑下一代卫星互联网、深空探测乃至地外基地建设的同时,加速二维材料走向“工程现实”。oqL速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-2-15109-0.html科学家首次实现基于二维电子器件与系统的在轨验证

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

吉利李书福2024两会提案:支持汽车运动发展
2024年全国两会召开在即,全国政协委员、吉利控股集团董事长李书福提交《关于进一步支持汽车运动、促进汽车后市场高质量发展的提案》。当前背景  根据中国汽车工业协会统计,2023年,我国汽车产销突破3000万辆,其中新
零跑汽车朱江明:零跑国际高管团队现已到位
近日,零跑与Stellantis合资公司的最新进展曝光,零跑汽车创始人、董事长、CEO朱江明在社交平台发布动态:“零跑国际以最快的速度建立了高管团队,个个是行业的精英,零跑的海外业务一定超越大家的期待!”。  作为回顾,在2
(两会声音)中国工程院院士武强:为鄂尔多斯新能源汽车谋未来
  (两会声音)中国工程院院士武强:为鄂尔多斯新能源汽车谋未来  中新网北京3月5日电 (李爱平 李玉素)全国两会期间,全国政协委员、中国工程院院士武强在接受记者专访时表示,中国煤炭大市鄂尔多斯应加快建设新能源汽车
408率先搭载 神龙第四代360THP发动机下线
3月7日,神龙汽车宣布其第四代360THP发动机在襄阳工厂正式量产下线。这款车全新的1.5T发动机将首先搭载于新款标致408龘龘款上,后者将于3月18日正式上市。  官方表示,这款全新1.5T发动机是神龙汽车与STELLANTIS集团
千灯湖创投特色小镇赴京招商,引更多金融活水“流向”大湾区
南方财经全媒体记者高慧超 实习生卢诗文 北京报道为冲刺招商引资“开门红”,千灯湖创投特色小镇联同佛山市南海区金融办于近日赴北京进行招商推介。这是千灯湖创投特色小镇龙年首场
专访广东高院院长张海波:以高质量司法为发展新质生产力“撑腰”“打气”
21世纪经济报道记者 王俊 北京报道新一轮科技革命和产业变革正在重塑世界,培育新质生产力,是推动我国经济高质量发展的重要抓手。广东作为创新大省,在发展新质生产力中肩负重任。今年全

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣